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在医疗设备中大显神通的超声波电机

来源:demao(声诺整理发布)   时间:2020-04-22

医学微机械动力源——USM

当前在生物医学微机械系统领域研究的主要问题是要寻求微小的、能长期运行的动力源,以及将药装入胶囊或封装,并进行校验和监测。用微制造技术制造出来的药品传送装置及其系统目前己有许多先进的技术,特别是在通过微探针传送药物和注入人体内药物的释放方面已有很多应用。

医疗设备

用于药物传送的射流微系统包括微型超声电机或微压电泵、电泳膏药和智能药丸。超声电机作为微型医疗器械的动力,将牵引医疗器械引向人体内部或向人体传送药物。

USM在医疗设备中大显神通

在基因移植和人工受精的操作过程中,将一微小吸管插入细胞质是不可缺少的一项操作。当采用传统的水压作动器操作时,由于细胞膜的弹性,使整个细胞会发生很大的变形,这种过大变形会对细胞核造成伤害。日本Higuchi 的实验室研制出了一套细胞操作微处理系统,该系统利用了冲击式直线型超声电机,实现了平稳的动作,使细胞膜没有产生大变形。

多自由度超声电机也应用于外科手术方面。日本庆应大学的竹村等将研制的圆柱形多自由度超声电机应用于外科钳子,并提出用神经网络的方法来精确控制钳子的转动角度。

超声波电机

在胶囊内窥镜中,如何控制镜头的转动和调焦和一个难题,利用新的压电管型超声微电机为解决这一问题提供了办法。关键的改进在于利用中空压电陶瓷管超声电机和带有聚焦面的棱镜。将光纤插在中空超声电机内部,光线经自聚焦透镜准直后由棱镜反射,直至出射时才经一个非球面聚焦。电机工作时可带动自聚焦透镜和棱镜同时旋转,从而实现环形扫描。这可显著缩短光学系统 工作距离, 提高横向分辨率。同时由于光纤与电机位于同一侧,缩短了探头长度,避免了电机导线遮挡成像等问题。

USM非常适用于核磁共振

由于超声电机有自身不产生磁场,也不受磁场干扰的特性,因此非常实用于核磁共振。病人在进行核磁共振检查时,需要注射药液,注射时要求恒速推进, 最佳方式是电机恒速驱动,但传统电磁电机自身会产生磁场,干扰成像。而采用超声电机则不会。

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